DE2166684A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen kraeuseln von thermoplastischen faeden - Google Patents

Description

BLUMBACH ■ WESER · BERGEN Ä KRAMER

PATENTANWÄLTE IN WIESBADEN UND MÜNCHEN DIPL-ING. P. G. BLUMBACH · DIPL-PHYS. DR. W.WESER ■ DIPL-ING. DRJUR. P. BERGEN DIPL.-ING. R. KRAMER

62WiESBADEN 8 MÖNCHEN 60, FLOSSMANNSTRASSE15

. . TELEFON (089) 883603/883604

P 21 66 684.2 71/8707a

Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Tokyo/Japan

Vorrichtung zum kontinuierlichen Kräuseln von thermoplastischen Fäden

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Kräuseln von thermoplastischen Fäden, bei der das zu kräuselnde Gut mit Hilf· eines Strahls aus einem erhitzten Medium durch eine Strahldüse in eine Stauchkammer einblasbar ist und die Strahldüse einen länglichen rohrförmigen Hauptabschnitt und ein konzentrisch und mit Abstand innerhalb des Hauptabschnittes liegendes Garnführungsrohr sowie eine Heizmitteliuführungsleitung enthält, die den um das Garnführungsrohr verlaufenden Hingraum mit einer Quelle eines erhitzten Mediums verbindet.

Durch die US-PS 3.471 911 ist eine Vorrichtung dieser Art bekanntgeworden. Bas Garnführungsrohr ist hier fest innerhalb der Strahldüse angeordnet. Hierdurch ist es nicht möglich, die Strahldüse den speziellen Anforderungen an das durch die* Vorrichtung ausgeführte Krauselverfahren anzupassen. Insbesondere kann auch nicht die Saugwirkung verändert werden', die im Garnführungsrohr auftritt, wenn das erhitzt« Medium In den Hingraum eingeleitet wird.

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PATENTANWALT« BLUMBAOH, WIfIR, BBRQFN IKMMIR, C MDNOHCN βθ. FLO88MANN«TR. IB

Ziel dieser Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine für die einleitend genannte Vorrichtung in besonderer Weise geeignete Strahldüse zu schaffen.

Die Aufgäbe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung
gelöst. Vprteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele anhand von 17 Figuren näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine scheiaatische Seitenansicht des grundsätzlichen Aufbaus einer erfinduncsgenäßen Kräuselmaschine in Verbindung mit den zugehörigen.Bauteilen,

Fig. 2 teilweise in Schnitt eine Seitenansicht der Stauchkaaner und der zugehörigen Bauteile de? in Fig· 1 gezeigten Maschine,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der in Fig. 2 gezeifc .en Einrichtung,

Fig· 4- einen Scitenschnitt einer abgewandelten Ausführungsfora der in der Maschine nach Fig· 1 verwendeten Strahldüse,

Fig. 5A und 5B Seitenschnitte abgewandelter Ausfuhrungabcispiele der in Fig. 4- gezeigten Strahldüse,

Flg. 6 und 7 weitere Abwandlungen der in Fig· 4 gezeigten Strahldüse,

Fig. 8 teilweise in Schnitt eine Seitenansicht einer erfindungsgeaäfi ausgebildeten Krauseloaschine mit einer abgewandelten Stauchkanuser,

Flg. 9 bis 11 Seiten-, Auf- und Vorderansichten oinor abgewandelten Stauchkammer, wie sie vorzugsweise in Verbindung - alt der erfindungsgenöBcn Kräuselaaschine verwendet wird,

Fig. 12 eine schenatische Seitenansicht einea abgewandelten Auslührungsbeispiels der in Fig. 1 gezeigten Kräueelnaschine,

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• 13 und 1% schenatisch» Seitenansichten abgewandelter Aufbauten der in Fig. 1 gezeigten Krauselnaschine, ί

Fig. 15 und 16 vergrößerte Seitenansichten des genäß dea erfin- , dungsg*JBäfien Verfahren hergestellten Krauselgarns,

Fie. 17 eine vergrößerte Seitenansicht eines nach einea her- j

j kosslichen Krauselverfahren hergestellten Kr&uselgarns·

Fig. 1 seigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgenäfien Krauselmaschine alt ihren zugeordneten Bauteilen, wobei die endlose Fliehe durch eine zylindrische Mantelfläche gebildet wird. Die endlose Flache kann natürlich auch eine andere Flora haben· Die Kräuselaaschine enthalt einen Drehzylinder 1, der ait einer Stauchkaaaer 2 versehen ist, die örtlich aa Umfang des Drehzyliaders 1 angeordnet ist* Auf der Einlaßseite der Maschine liegt eine Strahldüse 3» die alt ihrer Auslaßoffnung in die Stauchkaaner 2 perichtet ist· Der Bereich der Stauchkaimer 2 ist la einzelnen in den Fig. 2 und 3 gezeigt, wobei der Drehzylinder 1 an seine· Oafanc ait einer Siebflache * versehen ist und in RichtusG Ats Pfeilee 6 ualluft. Zwei Seitenwände 7a und 7b sind fest ait der den Zylinder umgreifenden Siebfläch· 4 verbunden und parallel zueinander angeordnet. Das obere finde des durch die Seitenwande Va und 7b begrenzte· lauas ist durch eine ortsfeste Deckplatte β -verschlossen, deren Länge so gewählt ist, dafi fiber der 81cbflUchc 4 eine Stauchkaaaer 2 vorgegebener länge gebildet

ORIGINAL !NSPECTE

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Bei deo gezeigten Ausführuncsbeispiel wird die endlose Fläche durch die Siebfläche 4 gebildet. Durch die Anordnung, eines aolchen siebartigen Bauteils wird ein- glatter Abfluß des eingeblasenen Uciznittels cus der Stauchkaiuner 2 bezweckt. Daher kann das siebartige Bauteil auch an den Seitenwänden 7»» 7b oder der ortefesten Deckplatte 6 ausgebildet sein. Abgesehen von gelegentlichen Zufällen ist das Auf treffen der ausgestoßenen fäden auf das siebförnige Bauteil nicht beabsichtigt. Die Strahldüse 3 ist.ortsfest angeordnet und alt ihrer AuslaßÖffnunc in die Stauchkanacr 2 gerichtet. An einer Stelle, die etwa auf halber Länge der Stauchkamacr liegt, verläuft innerhalb des.Drehzylinders 1 eine radiale Trennwand ?· Eine Kühleinrichtung. 11 ist innerhalb «lcs Drehzylinders 1 derart angeordnet, daß sie Kühlluft in den stromabwärts der Kanmeraitte liegenden Abschnitt der Stauchkamser 2 ausstößt. Bei der oben beschriebenen Einrichtung wird die Förderdüse 3 von einer nicht gezeigten Quelle axt eines Stron eines erhitzten Mediums versorgt, wie dies in Fi(T. 1 durch den Pfeil 12 angedeutet ist| der Drehzylinder 1 ist ait einer Reeigneten, nicht geseiften Auslaßleitung verbunden, und die Kühleinrichtung 11 ist an eine nicht gezeigte Kuhlluftquelle angeschlossen.

Stroaaufwärts der erfindungsgcmäßen Kräuseleaschine sind swei Zufuhrrollen 15a, 13b und ein Führungsstift oder eine Führunperolle 14 angeordnet. Stroaabwärts der crfindungspeaäßen Kräusel-■aschine ist. eine Aufwi ekel vorrichtung für das Kräuselgarn ßeschf-n, die zwei ernte Auftoahnerollrn 1ba, 1*>b,

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17, 1& und 19» zwei zweite Aufnahmerollen 21a, 21b, eine (ftierführunc 22, eine Aufnahniespule 23 und eine i'edereinrichtung 24 enthält, die dem Kräuselgarn während des Aufwickeins eine kontinuierliche Zugspannung erteilt.

Hi τ der beschriebenen ^rfindungsgemäßen Krauseliaaschine wird das Krauselverfahren wie folgt durchgeführt·

Ein mehrfädiges Garn 26 mit thermoplastischen Eigenschaften wird über die Rollen 13a, 13b und 14 der. Strahldüse 3 zugeführt und - wie bereits erwähnt - gemeinsam mit dem der Strahldüse 3 zugeführten Heizmittelstrom in die Stauchkammer 2 ausgestoßen. Während des Laufs durch die Strahldüse 3 wird das mehrfädige Garn 26mit dem Heizmittel strom vereinigt, und die Einzelfasern werden durch die vom Heizmittel strom mitgeführte Wärme plas till ziert· In diesem plastifiziert en Zustand wird das mehrfädige Garn 26 in die Stauchkammer 2 ausgestoßen. Im Zeitpunkt der Zufuhr zur' Förderdüse 3 muß der Druck des Heizmittels so groß sein, daß die Ausstoßgeschwindigkeit am Auslaß der Strahldüse 3 größer als axe Umfangsgeschwindigkeit des Drehzylinders 1 ist·

Da die Zufuhrgeschwindigkeit des mehrfädigen Garns 26 größer als aie Umfangsgeschwindigkeit des Drehzylinders 1 ist, wird das Bfchrfädige Garn 26 im verdichteten Zustand zeitweise in der Steuchkaeeer 2 gestaut (siehe Fig. 2). Aufgrund dieses Zueajuendrückeno !■ plastifizieren Zustand werden die das Garn bildenden blinnu regellos gekräuselt. Das Heizmittel entweicht über die

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Siebfläche 4 in den Drehzylinder 1 und wird auf herkömmlich· Weise entfernt. Infolge der Anordnung der Trennwand 9 strömt das in den Brehzylinäer 1 geführte Heizmittel nicht in den Kühlbereich der Stauchkanaer 2," welcher durch die Kühl einrichtung 11 gebildet wird. Ein Teil des Heizmittels strömt jedoch in dia . stromaufwärts liegende Hälfte der Stauchkunmer 2 und unteretutst die Thereofixierung der den Fasern aufgeprägten Kräusel. Hadi dieser Thernofixierung werden die Fasern des Garns 26 während des Laufs£urch die hintere Hälfte (des Kühlbereich·) der Stauchkammer 2 eekühlt. Nach dem Verlassen des stromabwärts liegenden Endes der Stauchkaaaer 2 wird das gekräuselte multifile Garn 27 über die Bauteile 16a, 16b, 17, 18, 19, 21a, 21b und 22 auf dl· Aufnahmespule 23 aufgewickelt und dabei durch dl« Federeinrichtung 24 geeignet gespannt.

Für das oben beschriebene erfindungsgemiße Krauselverfahren ist ▼on großer Bedeutung, daß das mehrfädige Garn gemeinsam «it dan erhitzten Medium ausgestoßen wird. Dabei muß dia Strahldüse 3 so ausgebildet sein, daß das ausgestoßen· mehrfädige Garn mit Sicherheit von der Stauchkammer 2 aufgenommen wird· Sa diasea Zweck liegt das Austrittsand· der Strahldüse 3 vorzugsweise innerhalb der Stauchkammer 2. Hinsichtlich dar Ausstoßrichttt&c dar Strahldüse 3. bestehen keine besonderen !«förderwagen, solang« das ausgestoßen· mehrfädige Garn mit Sicherheit von dar 8tauehkammer 2 aufgenommen wird. Wie bereits oben erwlmftt wurde, dlemt die Siebfläche 4 al« Auslaß für das erhitzte HediWi, bildet Jedoch hinsichtlich des KräuselToifrangs lediglich ein· Vend, die.

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die Stauchkammer 2 auf einer Seite begrenzt (siehe Fig. 3)· Die Siebfläche kann daher auch auf irgendeiner anderen der drei übri»r«»?', die Stauchkammer 2 begrenzenden Wände ?a» 7b oder 8 ausgebildet sein, wie dies bereits erwähnt wurde.

Gemäß den beschriebenen Kräuselverfahren wird das mehrfädige Garn zwangsweise in die Stauchkanuner 2 gedrückt und dabei mit dem turbulenten Heiznittelstrahl vereinigt, wobei die Fadenkomponenten in der Stauchkammer 2 an den die Stauchkamner 2 begrenzenden Wänden und den Fadenkomponenten der vorhergehenden Garnabschnitte anstoßen. Infolge dieses besonderen Stauchvorgangs können die Fadenkomponenten mit regellosen voluminösen und runden (nicht scharfkantigen) dreidimensionalen Kräuseln versehen werden«

Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Kräuselmaschine sind eine Reihe von Abwandlungen möglich. Einige derartige Abwandlungen, die sich auf die Bauweise der Strahldüse 3 beziehen, sind in den Fig. 4 bis 7 gezeigt.

Bei de» in FLg. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein rohrförsdger Haupt abschnitt 31 »it einen konischen Düsenkopf versehen und am Umfang von einer wärmeisolierenden Schicht 32 umschlossen. Koaxial sub Hauptabschnitt 31 verläuft ein Garnführungsrohr 33 in Längsrichtung, das gegenüber der Innenwand des Hauptabschnittes 31 einen Ringraua 34 frei läßt und an seines stromaufwirts liegenden Bide mit einem Gewindeflansch 36 versehen ist· Der Gewindeflancch 3G ist mit einem Gewindeabschnitt der

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Warmeisolationsschicht 32 verschraubt, welcher nahe den stromaufwärts liecenden Ende der Strahldüse 3 ausgebildet ist. Der Ringraiia 34 ist über eine Zufuhrleitung 37 an eine nicht gezeigte Quelle für das erhitzte Medium angeschlossen. Wie aus der Figur ersichtlich ist, öffnet sich das stromabwärts, d. h. an der Austrittsseite liegende Ende des Garnführungsrohrs 33 zur stromabwärts liegenden öffnung des Hauptabschnitts 31· Infolge der Schraubverbindung läßt eich die Lage des GarDführungsrohrs 33 bezüglich des Hauptabschnitts 31 in Längsrichtung verstellen. Venn des Garn zu Beginn des Kräuselvorgangs das Garnführungsrohr 33 durchlaufen soll, wird durch entsprechendes Verstellen der beschriebenen Gewindeverbindung das stromabwärts liegende Ende des Garnführungsrohrs 33 in unmittelbare Nahe der strorAbwärte liegenden öffnung des Hauptabschni+ts 31 gebracht, so daß nur ein geringer Spalt zwischen diesen beiden Bauteilen freibleibt· Danach muß das* unter Druck stehende erhitzte Medium, beispieleweise erhitzte Luft, durch den schmalen Spalt strömen,. wodurch eine Saugwirkung hervorgerufen wird, die auf die Innenbohrung des Garnführungsrohres 33 einwirkt. Sobald das vordere Ende des Garns von vorne in das Garnführungsrohr 33 eingeführt wird, wird das Garn aufgrund dieser SaugwirkunG leicht in das FührunGsrohr 33 gesaugt.

Eine weitere Abwandlung der in Pig. * gezeigten Strahldüse ist in Fig. 5A dargestellt, wobei das Garnführuncsrohr 35 *■ Umfang mit mahreren Durchbrüchen^versehen ist, die in üarnförderrichtunj; bezüglich der Achse des Garnführunesrohrs 33 ue einen

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FATBNTANWXLTB BLUMBAOH, WBBZR, BRRSBN \ KRAMBF, P VONOHBN βθ. FLOa«l*A.NN*.Tft.1B

vorgegebenen Winkel aehräg angestellt sind. Aufgrund der Anordnung dieser geneigten Perforationen 38 gelangt das in den Ringraum 34 geführte Heizmittel teilweise in die Innenbohrung 39 des Garnführungsrohres 33, so daß das Garn zusätzlich aufgeheizt wird. Die stromabwärts gerichtete Strömung des Heizmittels durch die Innenbohrung 39 unterstützt in diesem Fall das Hindurchleiten des Garns durch diese Innenbohrung zu Beginn des Kräu'selvorgangs.

Eine weitere Abwandlung des in Fig. 5A gezeigten Ausführungsbeispiels ist in Fig. 5B dargestellt, wobei die Strahldüse mit einem erheblich verlängerten Garnführungsrohr 33 versehen ist. Hierdurch kann eine hervorragende· Plastifizierung des Garns erzielt werden. Ferner wird bei dieser Ausführungsform das Heizmittel vom Hingraum 34 über einen Ringspalt, der am stromaufwärts liegenden Ende des Garnführungsrohres 33 liegt, in die Innenbohrung 39 geleitet. Hierdurch wird sichergestellt, daß die einzelnen Fäden des Garne verstärkt verwirbelt werden.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Hauptabschnitt 31 nit einem nach außen divergierenden, stromabwärts liegenden Auslaßabschnitt 41 versehen. Aufgrund der divergenten Ausbildung wird das mehrfädige Garn divergent in die StauchkanBer 2 gedrückt, und dies führt zu einer günstigen Eräuselbildung.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der

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stromabwärts liegende Auslaßteil 41 der Düse ähnlich der Spit«· einer Injektionsnadel schräg abgeschnitten. Durch diese besondere Ausbildung kann das Ende des Auslaßteils 41 so nah wie BÖßlich an die die Stauchkammer 2 begrenzenden Wände Gebracht werden, so daß eine bessere Divergenz des ausgestoßenen Garns gewährleistet wird.

Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung wird vorzugsweise verwendet, wenn die Garngeschwindigkeit im Bereich zwischen 300 und 500 ■/min liegt. Venn jedoch die Garngeschwindigkeit auf einen Bereich von 1.000 bis 1.500 m/rain erhöht wird, läßs sich dabei nicht mit einer ausreichenden Thermofixierung rechnen· Ub diese Schwierigkeit ^au beheben, ist ein weiteres, in Fig. β gezeigtes Ausführungsbeispiel vorgesehen, bei dca die Stauchkaamer 2 «it einer länglichen ortsfesten Deckplatte θ versehen und in drei Bereiche 43, 4* ^{und 1}^ unterteilt ^ist· ^Im «raten Bereich 43 wird das «ul ti file Garn aus der Strahldüse 3 in die Stauchkaauier 2 ausgestoßen. In zweiten Bereich 44 ist die ortsfeste Deckplatte 8 perforiert und es ist eine Zusatzkanmer 47 vorgesehen, di· den perforierten Abschnitt der Deckplatte 8 abdeckt. Dies· 2usatzkaaaer 47 ist über eine Leitung 48 eit einer nicht gezeigten Heizmittclquelle verbunden. Bei« Passieren des «weiten Bereiche 44 langen die das Garn bildenden Fäden somit in Berührung mit de« über die Leitung 48 und di· Kamaer 47 zugeführt«! Heiz-■ittel wodurch eine Thereofixierung erreicht wird. Za Anschluß an den'zweiten Bereich i«t ein ebenfalls perforiert« dritter Bereich 46 vorgesehen. In diese» Bereich 46 werden di· da« Garn

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bildenden Fäden zwangsweise durch das von der Kuhleinrichtung 11 suceführte Kühlmittel abgekühlt, wobei das Kuhlmittel aus der Stauchkörper 2 in erster Linie durch den perrorierten Abschnitt der ortsfesten Deckplatte 8 entweicht, wie dies durch die Pfeile in der Zeichnung dargestellt ist· Durch diese zusätzliche Thereof ixierung läßt sich-die Garnverarbeitungsgeschwindigkeit beträchtlich erhöhen.

der wirksame Querschnitt der Stauchkamaer 2 in Vergleich zur 'Dicke des zu verarbeitenden Garns verhältnismäßig groß ist, besteht bei der in den Fig. 2, 5 und 8 gezeigten Ausbildung der Stauchkammer 2 die Gefahr» daß sich grobe Krausei in den da«, ▼erarbeitete Garn bildenden Fasern ergeben.

Ua diese Gefahr zu unterbinden, ist eine gemäß den Fig. 9t. und 11 abgewandelte Stauchkaaaer vorgesehen. Vie gezeigt» ist die Siebfläche 4 mit einer Reihe von Vorsprungen 51 versehen, und dan Heizmittel entweicht fiber die zwischen den Vorsprungen 51 {!«bildeten Schlitze aus der Stauchkamaer 2. Zusätzlich sind die Seitenwände 7a und 7b ebenfalls mit einer Heihe von Vor-Sprüngen 52 versehen, wie dies aus den Fig. 10 und 11 ersiehtlick ist. ' ..;".">.·"· ..·.·■ '·. · /. ·;;. .·■· .

Xmfolge der Anordnung dieser inneren Vorsprünge 51 und 52 werden die lüden, des in die 8tauchkaaaer 2 eingeführten Garns zwangsweise cacen die Vorsprung· 51 und 52 gestoßen, wodurch die Struktur des Garns gestört werden kann. Durch die gemeinsame

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Wirkung des zwangsweisen Stauchens und dieser Störung des verarbeiteten Garns wird die Ausbildung regelloser und verf einerter Kräusel eÄeblich verbessert·

Vie bereits erwähnt, ist das erfindungsgeoäße Kräuselsystea bezüglich des Thereofixiervermögens den herkömmlichen Kräuselsystenen beträchtlich überlegen· Aufgrund des verbesserten ThermofixierverBÖgens werden erhöhte Verarbeitungsgeschwindig-Veiten es zu kräuselnden Garns gewährleistet. Zur weiteren Verbesserung dieses Thernofixxervernögens wird axt Vorteil das beispielsweise in i'ip. 12 gezeigte abgewandelte Ausfuhrungsbeispiel verwendet.

Bei dea in Fig· 12 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Vorwäraer 5*a und 54b stromaufwärts der Strahldüse 3 längs der Laufbahn des Garns 26 vorgesehen. Die Vorwärmer 54a und 54b sind beidseitig von zwei Zufuhrrollcn 56 und 57 auf Abstand gehalten und begrenzen zwischen sich einen geringen Spalt, so daß das Garn 26 frei zwischen ihnen hindurchlaufen kann.

Da das Garn Bit der erfindungscemäßen Kräuselaaschine »it einer Geechwindigk«i* ^{von Bcnr Λα} ^⁰⁰ "Ζ·¹¹¹ verarbeitet werden kann, kann die erfindungs-genäße Krüusclaaschine direkt ie Anschluß an eine bekannte Streckvorrichtung verwendet werden· Kin Ausfüh-' rungsbeispiel für diesen Anwendungsfall ist in Wp. 13 pezeipt, wobei die Rollen 61» 62 und die Streckstifte 63» 64 siroiiauivnrts der Strahldüse 3 angeordnet sind. Aa Ende dte Btreckvor-

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. ganges wird das verstreckte Garn 26 über eine Garofütirung 66 der Strahldüse 3 zugeführt. Die erfindungsgemäße Kräuselmaschine ist nicht auf diesen beispielsweisen Anwendungsfall beschränkt, sondern läßt sich mit einer Vielzahl von Streckvorrichtungen kombinieren, beispielsweise mit der bekannten Heißplatten-Streckvorrichtung.

Gemäß dem in Fig. 14- gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erfinduncsnemäße Kräuselmaschine über eine Streckrolle 68 und eine Garnführung 69 unmittelbar an eine Spinndüse 67 angeschlossen. Nach dem Auspressen aus der Spinndüse 67 wird das gesponnene verstreckte Garn 26 der Strahldüse 3 zugeführt.

Bei den erläuterten Ausführungsbeispielen wird zwar lediglich ein einziger Garnstrang durch die erfindungsgemäße Kräuselmaschine geführt, Jedoch lassen sich selbstverständlich ohne besondere Schwierigkeiten gleichzeitig mehrere Garnstränge in der erfindungsgemäßen Maschine verarbeiten, wobei sich die vereinigte Fadenaasse nach Beendigung der Kräuselbildung in die Einzelgarne aufteilen läßt, so daß diese auf zugeordnete Aufnahmespulen gewickelt werden können. In diesem Fall werden mehrere Garne ge-■einsam aus der Strahldüse 3 ausgestoßen und ohne gegenseitige Verflechtuni; sun Zwecke des Stauchens in der Stauchkammer 2 verteilt· Aa ntronabwHrts liegenden Auslaß der Stauchkemmer 2 sind die Garne in fore cinoo einzelnen Stranges zusammengeballt,und fcit Hilfe r.-incr ceeigneten Zusatzeinrichtung werden die entsprechenden Garne aus dem Strang vereinzelt. Palis der Strang

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vor Aufteilung in die einzelnen Garne durch eine axial umlaufende Düse befördert wird, kann das Garn eine weitere gewünschte Kräuselung erhalten. Zu diesem Zweck lassen sich eine Reihe unterschiedlicher Drallverfahren verwenden·

Eor erfindungsgeinäßen Kräuselnaschine kann ferner ein unverdrehtes Fadenbündel zugeführt werden, und es kann das Bündel nach Beendigung der Kräuselbildung in die entsprechenden Fäden aufgeteilt werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungegeräßen Maschine ist die Siebfläche 4 auf der Umfangsflache de· Drehzylinderc 1 ausgebildet. Dieser Drehzylinder kann Jedoch auch durch ein endloses bandförmiges umlaufendes Bauteil ersetzt werden. Außerdem kann die Ausbildung der ortsfesten Deckplatte 8 in Übereinstimmung mit den Anforderungen des tatsächlichen Verarbeitungsverfahrens verändert werden.

Die erfindungsgemäße Kräuselan^lage läßt sich nicht nur bei geraden thermoplastischen Fäden sondern auch bei latent kräuselbaren Fäden verwenden. Insbesondere in dieses Fall kann aufgrund der besonderen thermischen Eigenschaften derartiger lüden ait einer erheblich verbesserten Xräuselwirkung gerechnet werden.

Die erfindungsgemäße Krauselanlage läßt sich ferner mit Torteil bei «ine» leicht spaltbaren Zwirnband verwenden. In diesem Fall werden die Bänder während des Ausstoßens aus dar Strahldüse auf

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einfache Weis« in Spaltfasern aufgespaltet und in die Stauenkammer gedruckt. Die erfindungsgeinäße Anlage ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Anwendungsfälle beschränkt, sondern kann in Verbindung mit unterschiedlichen Verfahrensarten in der Textilherstellung verwendet werden.

Zum Nachweis der Vorteile der Erfindung sind nachfolgend mehrere * ' Beispiele angegeben.

Beispiel 1

Ha multifiles Polypropylengarn Bit der Garanuoaer det/120 Fiden wurde mit einer Zufuhrgeschwindigkeit -von 275 m/min im 4er im Fig. 1 geseigten Maschine verarbeitet·. Di· VerarbeisWiiagungen waren wie folgt«

Art der Strahldüse JIg. 4

is· zugeführter überhitster 155°C bei 1,85 kg/cm²

tteefltclie rostfreies Stahlgewebe

sdt 26 Maschen

Verhältnis der Zufuhrresehwindig- ♦ ktlt tür Umlauf geschwimdlgkeit der

10°C BdLt einer Geschwindigkeit vom 4,5 m/see.

eefcrinselt· Garn war mit eimer regellosen, runden, volumimi««m «md weichen Irtuselimc verschen, wie si« in den Wg. 15

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16 gezeigt ist.

Ein Garn ähnlicher Eigenschaften wurde in den herkömmlichen Stauchkammer-Kräuselaaschinen verarbeitet. Dabei ergaben sich echwachvoluninöse, scharfkantige Kräusel, ein grober Griff und ein geringer Unterschied in der Phase der Kräu?el zwischen den einzelnen das Garn bildenden Fäden, wie dies in Fig. 1? gezeigt ist.

Die Garnqualität wurde gemessen. Die Ergebnisse sind aus der Tabelle 1 ersichtlich.

Tabelle 1

Probe	erfindungsgemäß ver arbeitetes Garn	Garn der herkömmli chen Kräuselmaschine
Kraft beim Bruch in g/den	. 3,5*	3,15
Bruchdf»hniip£ -^n Jf	«O,3	32,9
Kräuseldehnung in %	38,7	30,1
Kräuselung in %	25,4	15,3
Bückbildung der Deh nung in %	91,0	83,4

Die Angaben über die Kräuselwerte wurden nach folgenden Rüpeln ermittelt» '

Ein Garnwickel Kit fünf Windungen von Jeweils einem lleter Vindungslänge wurde 16 Stunden laug auf eine Metallstange gehängt und Ewecks maximaler Kräuselbildunc bei einer Temperatur von

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70°C sehn Hinuten lang getrocknet. Nach vier Stunden wurde der Garnwickel zunächst mit 1 mg/den belastet und eine Minute später wurde die Länge Iq des Garnwickels ermittelt· Anschließend wurde der Garnwickel mit 100 mg/den belastet, und eine Minute später wurde seine Länge I^ ermittelt. Zwei Minuten nach der Entlastung wurde der Garnwickel erneut mit einer Belastung von 1 Hg/den beaufschlagt, und eine Minute später wurde die Länge I₂ ermittelt. Aufgrund dieser Längen wurden die in der Tabelle angegebenen Werte wie folgt errechnet!

¹I-¹O

Prozentuale Kräuseldehnung ■ χ 100

¹O

¹I ¹P

Prozentuale Kräuselung ■ -A χ 100

Prozentuale Rückbildung
der Kräuseldehnung

Diese Definition der Verte gilt auch für die folgenden Beispiele. Beispiel 2 .

Ein aultifilcs Nylon-6-Garn mit 1260 den/120 i'Uden wurde in der in Fig. 1 cezeieten Maschine verarbeitet, die mit einer in den Jfig. 5 und 6 gezeigten Düse und einer in den Fig. 9 bis 11 gezeigten Stouchkammer ausgerüstet war. Eo wurde Dampf mit 1?0°C und tinea Druck von 1,85 kg/cm² verwendet. Die Übrigen Prozeßbedinfrungen waren ähnlich wie beim Beispiel 1. Die Zufuhrgeschwindigkeit des Garn* war 450 m/uin. Das Garn war ebenfalls mit einer

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ORIGINAL INSPECTED

in den Fig· 15 und 16 gezeigten Kräuselung versehen. Di· erhalt·*

nen Kräuselwerte sind aus labe}!· 2 ersichtlich·

• ·

Tabelle 2

Kraft beia Bruch in g/den	*,5*
Bruchdehnung in %	29,5
Kräuseldehnung in %
Kräuselung in %	28,3
Rückbildung der Kräueeldehnung in %	95,β

Beispiel 3

Sin aehrfädiges Nylon-6-Garn ait 1260 den/60 SLntelf&den vurd· bei einer Zuführgeschwindigkeit -von 600 m/min la der la lie· gezeigten Kräuseliaaschin· verarbeitet·

Der Torheit er hatte einen Innendurchmesser vom 4,5 am und «in· länge von 1.000 ao. Si· Heistemperatur betrug 18S°C. Si· übrigen Betriebsbedingungen varen ähnlich wie bei dea Beispiel 2. Das Kräuselgarn erhielt das la Wg. 16 geseigte Aussehm. Di« Kriuselwerte sind aus Tabelle 3 ersichtlich.

Tabelle 3

Craft bein Bruch ia g/deta	*·*7
iruchdehnung in %	51,*
träuseldehnung in %	*6,5
träuselung in #	27,0
Rückbildung der KräuseldAnung ia %	93,*

ORIGINAL INSPECTED

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Beispiel 4

Ein aehrfädiges unverstrecktes Polyestergarn von 1140 den/60 Fasern wurde 5ji der in flg. 13 gezeigten Haschine verarbeitet, wobei das Streckverhältnis auf 3« 51 eingestellt und die Temperatur des ersten Streckstift es 63 auf 66⁰C und die des Streckstiftes 64 auf 148°C gehalten wurde. Die Stauchkantner hatte den in Fig. & gezeigten Aufbau. Die Temperatur des aus der Strahldüse 3 ausgestoßenen erhitzten Dampfes betrug 190°C. Der in den zweiten •Abschnitt 44- geführte Dampf hatte eine Temperatur von 185°C. Die übrigen Proveßbedingungen waren ahnlich wie bei dem Beispiel 1· Das erhaltene Garn hatte die in Fig· 16 gezeigte Kräuselung. 8eine Krfau&eleigenschaften sind aus Tabelle 4 zu entnehmen«

Tabelle 4	4,50
traft bei» Bruch in g/den	33,4
Bruchdehnung in %	39,*
Irüuseldehnung in %	26,9
(r&ueelung in %	86,5
Rückbildung der Kräuseldehnung in %

Beispiel 5 " !

Polypropylen wurde au· der in Fig. 14 Gezeigten Spinndüse 67 ausgepreßt, so daß sich ein Multifile» Polypropylengarn der GarnnuMier 1ObO den/60 Fasern eit einer Bruchkraft von 2,30 g/den und «iner Bruchdehnung von. 205 % ergab. Das Garn wurde in der in

ORIGINAL INSPECTED

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fig· 8 gezeigten Stauchkammer verarbeitet· Sie Prosefibedineungen waren im einzelnen wie folgt t

Temperatur des Spinndüsenkopfes in C 2?5 Temperatur der Streckrolle in °C * 150

Umfangsgeschwindigkeit der Streckroll·

in m/min 1.050

Art der Strahldüse · Kg· 5 und Temperatur des der Düse zugefuhrten Dampf es in ⁰C 160

Temperatur des dem zweiten Abschnitt zugeführten Dampfes in ⁰C 158

Die Kräuselung des so erhaltenen Garns ist in Fig. 16 gezeigt, seine Kräuseleigenschaften sind aus der Tabelle 5 ersichtlich.

	Tabelle 5	2,51 „
traft beim Brueh in	g/den	163
Bruchdehnung in %		37,5
iräuseldehnung in £		25,0
Cräuselung in Jt		86,3
Kickbildune der Kräuseldehnung in %

Beispiel 6

Drei multifile »ylon-6-Garne von 8W den/60 Fasern wurden Bwirnt, und das gezwirnte Garn wurde in der in Fip. 1 nesei|tten Kräuselmaschine verarbeitet. Die ProreßbedingunRen waren Shnlich denen des Beispiels 1, mit der Ausnahme, da3 die

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Geschwindigkeit 200 m/min und das Verhältnis der Zuführgeschwindigkeit zur Umlaufgeschwindigkeit der Siebfläche 10 betrug. Das erhaltene Garn hatte eine erwünschte Kräuselung und eignete sich für die Verwendung als Innendekoration und als tägliche Kleidung.

Beispiel 7

Foij—erisatpellets wu. len durch Zusatz eines geeigneten Stabilisators zu einem Polypropylenpolymerisat hergestellt,, das eine Ei£enviskosität/n von 1,55» bezogen auf Tetralin, bei 135°C hatte· Die auf diese Weise hergestellten Polymerisatpellets wurcen in getrennten Auspreßvorgängen bei Temperaturen von 255°C und 528°0 verarbeitet· Die erhaltenen Polymerisatschmelzen wurden durch eine Spinndüse mit 120 Offnungen mit einem Zufuhrverhältnis von 1x1 extrudiert. Die Spinntemperatur betrug 245⁰C und die Eigen Viskositäten *n der Polymerisatschmelzen während des apinnvorgancs betrugen 1,42 und 1,15· Das auf diese Weise erhaltene unverstreckte multifile Garn von 4250 den wurde in der in Ji£. 1^ pezeipten Maschine verarbeitet, wobei die Streckstifte 6J ULd 64 fortgelassen wurden und das Garn ohne Anwendung von Hitze in dem Bereich zwischen den Sollen 61 und 62 alt eines Streckverhältnis von 2ß80 verstreckt wurde· Die Zuführgeschwindigkeit des Garns betrug 1543 n/nin, und die Stauchkammer war von der in Fig. 8 gezeigten Bauweise.Die Temperatur des aus der Strahldüse auspestoflenen Dampfes lag bei 168°C, die des in den streiten Abschnitt geführten Dampfes bei 160⁰C. Die übrigen

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Betriebsbedingungen waren ähnlich wie die des Beispiele 1. Das erhaltene Kräuselgarn hatte die aus der Tabelle 6 ersichtlichen Eigenschaften. .

	vor dem Kräuseln	760
Tabelle 6	oach dem Kräuseln	2,90
licke in den. i.		67,8
Kraft beim Bruch in g/den	57,9
Bruchdehnung in %	33,7
£r"-useldehnung in %	88,5
Kräuselung in $6	18,3
Rückbildung der Krauseldehnunß in %	2,1
Prozentuale Schrumpfung in kochendem Wasser

Beispiel 8

Aus Polymerisatpellets wurde durch Zusatz eines geeigneten i>tebilisators ein isotaktisches Polypropylen hergestellt, das eine Eigenviskosität von 2,0, bezogen auf Tetralin, bei 135°C hatte. Die auf diese Weise hergestellten Folymerisatpellet· wurden bei Temperaturen von 260⁰C und 310⁰C getrennt extrudiert. Di· erhaltenen Polymerisatschmelzen wurden durch eine Spinndüse von CO
Bohrungen bei eines Zufuhrverhältnis vom. 1i1 versponnen· Das so erhaltene, unverstreckt· miltifile Garn von 2500 d«n/GO PSdcn
wurde in der in Äg. 13 gezeigten Kräuselmaschine verarbeitet,
wobei öle Streckstifte 63 und 64 fortgelassen wurden und die
Verstreckung zwischen den Bollen 61 und 62 mit einem

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Streckverhältnis τοη 2,6? ohne Einwirkung von Hitze durchgeführt wurde. Bas verstreckte Garn wurde anschließend der Kräusel-Daschine Bit einer Zufuhrgeschwindigkeit von 1521 w/min unter folgenden Proseßbedingungen zugeführt:

Art der Strahldüse Druck des Düsendampfes in kg/cm'

Siebfläch« 4

Verhältnis der Zufuhrgeschwindigkeit xur Umlaufgeschwindigkeit der Siebfläche

Kühlluft

Kg. 4
3,0

rostfreies Stahlgewebe nit einer Ilaschenzahl von 28

18

10⁰C mit einer Geschwindigkeit von 5,5 «/see.

Die Eigenschaften doe auf diese Weise gekräuselten Garns sind in der Tabelle 7 aufgeführt.

Tabelle	Dicke in den	7	915	Kräuseln 0,8
Kraft bei· Bruch in g/den	2,8*
Bruchdehnung in 5·	87
pCrXuseläehnung in %	63,0
kräuselung in %	*7,5
piückbildung der Kr¥usel4ehmoic Ii	ι % 88,3
[prozentuale Schrunpfun« ΚΟΓ de" ^**1·«1» 15,4
bA kochende« Wasser l^^ de-

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INSPECTED

Es sei darauf hingewiesen, daß die Strahldüse bei diesem spiel mit gesättigtem Dampf und nicht mit überhitztem Dampf beliefert wurde.

Beispiel 9 . ■

Polyesterpellets nit einer Eigenviskosität von 0,65, bezogen auf eine Tetrachloräthan-Phenollösung bei 120°C,wurden bei Temperaturen von 35O°C und 280°C getrennt exfcrudiert. Die erhaltenen Polymerisat schmelzen wurden mit einem Zufuhrverhältnis von 1:1 bei einer Spinndüsentemperatur von 283°C versponnen. Als Spinngeschwindißkeit wurden 1000 r/min gewählt. Das erhaltene Garn hatte eine Gesamtstärke von ι?00 den und enthielt 60 Fäden. Das so erhaltene unverstreckte Garn wurde in der in fig. 13 gezeigten Kräuselmaschine verarbeitet, wobei die Temperaturen der Streckstifte 63 und 64 auf 82°C bzw. 162°C eingestellt wurden und die Verstreckung zwischen den Bollen 61 und 62 mit einem Streckverhältnis von 3,00 erfolgte. Nach dem Verstrecken wurde das verstreckte Garn der KräuselmasRhine mit einer Garngeschwindickeit Ton 875 m/min bei folgenden Prozeßbedingungen sugeführts

Art der Strahldüse Jig. #

überhitzter Dampf der Strahldüne 185°C und ein^Druck

Ton.3,* k/c·«

Siebfliche rostfreies Stahlnets

■it einer Haschenzahl Ton 28

Yerhältnis der Zuführgeschwindigkeit zur Umlaufgeschwindigkeit der Siebfläche 25

Xühlluft · . . 10°C mit einer Ge-

• schwiitdirkvtit ▼«♦»

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Sas erhaltene Kräuselgarn verfugte über die in der Tabelle 8 aufgeführten Eigenschaften.

Tabelle 8

Ssrndicke in den	vor dem Kräuseln	535
Sraft beim Bruch in g/den	äach dem Kräuseln	3,80
Bruchdehnung in %	64
£räuseldehnung in %	58,5
Kräuselung in %	44,8
Rückbildung der Kräuseldehnung in %	89,5
Prozentuale Schrump fung in kochendem Wasser	12,3
0,6

Beispiel 10

Kylon-6- und HyI on-66-Polymeri satpell et β wurden getrennt hergestellt und jeweils bei einer Temperatur von 280°C aufgepreßt. Die erhaltenen Polymerisatschmelzen wurden bei einer Spinnteoperator von 275°C mit einem Zufuhrverhältni3 von 1:1 versponnen. Das so erhaltene unverstreckte Garn von 3500 den/90 Fäden wurde in der in Fig. 13 gezeigten Kräuselmaschine verarbeitet, wobei die Streckstifte 63 und 64 fortgelassen wurden und die Ver-•treckung zwischen den Pollen 61 und 62 mit einem Streckverhältnis von 3,00 ohne Einwirkung von Hitze erfolgte. Anschließend wurde das vorstreckte Garn &or Kräuselmaachine mit einer Zufuhrf^eschwLmJinkcit von Ü20 a/nin unter den ■ folgenden Frozeßbedineungen zußoiührti

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Art der Strahldüse

der Düse eugeführter Sattdampf

SiebflSche VerhältniB der ZufuhrReachwindielceit

tür Ualaufgeschwindiekext der Siebflaehe 18

3,2 kg/c*² »ruck
rostfrei alt einer

28

Kühlluft

10⁰C bei einer Geschwindigkeit von 5,5 m/see

Das erhaltene Kräuselgarn hatte die in der Tabelle 9 aufgeführ-

ten Eigenschaften·

Tabelle 9

[Dicke in den	vor dem Kräuseln	1240
	nach dea Kräuseln	5,74
traft bein Bruch in g/den		57
Bruchdehnung in 5»	8*
Iräuseldehnung in %	53,9
Kräuselung in %	9*,5
Rückbildung der Kräuseldehnung in 5·	10,3
DProsentuale Schrumpfung an kochendem Wasser	0,7

Beispiel 11

Geschmolzenes Polypropylen wurde aus einem Extruder bei einer . Temperatur von 275°O unter Verwendung eines BlasYerfahrens extrudiert, so daß eine unveratreckte PolTpropjrlenfoli· Berg·* stellt wurde. Inschließend wurde die Foil· mit einem 8treckver-

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hältnis τοη 6,0 bei 135°C verstreckt, wobei die Folie in mehrere Streifen aufgespalten wurde. Auf diese Weise wurden mehrere Streifen von jeweils 0,2 cm Dicke und 1,3 η Breite hergestellt« Anschließend wurden die Streifen gespaltet, so daß sich Spaltgarne mit eine» netzartigen Aufbau ergaben·

01« so erhaltenen Polypropylen-Spaltgarne wurden dea erfindungsGcaaSen Verfahren unter la wesentlichen den gleichen Bedingungen wie bein Beispiel 1 unterworfen. Das erhaltene Kräuselgarn hatte eine ausgezeichnete Bauschigkeit·

7 Anspruch«
17 figuren

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Claims (5)

PATENTANWÄLTE BLUMBAOH, WISER, BIRQIN*KR«MIR, β MOWOHlN SO, FLC»«MANN«TR. IB Patentansprüche

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Kräuseln von thermoplastischen Fäden, bei der das zu kräuselnde Gut mit Hilfe eines Strahls aus einem erhitzten Medrum durch eine Strahldüse in eine Stauchkammer einblasbar ist und die Strahldüse einen länglichen rohrförmigen Hauptabschnitt und ein konzentrisch und mit Abstand innerhalb des Hauptabschnittes liegendes Garnführungsrohr sowie eine Heizmittelzuführungsleitung enthält, die den um das Garnführungsrohr verlaufenden Hingraum mit einer Quelle eines erhitzten Mediums verbindet, dadurch gekennzeichnet , daß das Garnführungerohr (33) bezüglich des Hauptabschnittes (31) in Längsrichtung verschiebbar ist·

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Strahldüse (3) stromaufwärts (an der Eintritteseite) des Garnführungsrohreβ (33) einen Hingspalt für die Einleitung des erhitzten Mediums in das Garnführungsrohr aufweist (Fig.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Garnführungsrohr (33) mit mehreren bezüglich der Eohrachse geneigten Surohgangsbohrungen (38) versehen ist (Fig. 5A);

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PATBNTANWXLTK BLUMBAOH, WESER, BERQEN * ΚΚΛΜίη, · MDNOHZN βθ, FLCeSMANNSTR.

4. Vorrichtung nach einem der.Ansprüche 1 bis 3« dadurch

. gekennzeichnet, daß der Hauptabschnitt (31) mit einem ■tromabwärts (an der Austrittsseite) nach außen divergierenden Auslauf (41) versehen ist (Fig. 6).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptabschnitt (31) mit

einer stromabwärts schräg geschnittenen Öffnung versehen ist (Fig. 7).

6· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet , daß die. Fadenzufuhreinrichtung einen Fadenvorwärmer (54a, 54b) enthält (Fig. 12).

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ,dadurch gekennzeichnet , daß die Fadenzufuhreinrichtung

• *

eine Streckvorrichtung (63* 64) enthält.

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